專(zhuān)利名稱(chēng)：流差式熱能表測(cè)試裝置的制作方法
流差式熱能表測(cè)試裝置
所屬領(lǐng)域
本發(fā)明涉及采暖戶(hù)用流差式熱能表的一種性能測(cè)試裝置，用該裝置可以獲 取流差式熱能表的等液阻流量差分、計(jì)量流量與供暖流體溫度差線(xiàn)性關(guān)系兩類(lèi) 測(cè)試數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
熱能表是建筑供暖計(jì)量收費(fèi)的必要裝置，流差式熱能表是國(guó)內(nèi)在研的一種 經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的新型熱能表，主要特點(diǎn)是直接測(cè)定進(jìn)、回水流道的溫度差，并將 溫度差信號(hào)直接與計(jì)量流積算，從而達(dá)到計(jì)量戶(hù)內(nèi)耗熱量的目的。工作原理上， 該熱能表必須實(shí)現(xiàn)等液阻流量差分，并須保證計(jì)量流與進(jìn)、回水流道的溫度差 成線(xiàn)性關(guān)系。流差式熱能表原理可行，實(shí)際運(yùn)行情況須經(jīng)測(cè)試驗(yàn)證，以保證熱 能表有足夠的計(jì)量精度，滿(mǎn)足供暖計(jì)量要求。
流差式熱能表測(cè)試裝置是為測(cè)試和驗(yàn)證上述兩項(xiàng)內(nèi)容而設(shè)計(jì)的專(zhuān)用裝置， 它能有效獲取流差式熱能表等液阻流量差分和計(jì)量流量與進(jìn)、回水流道的溫度 差線(xiàn)性關(guān)系的測(cè)試數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于測(cè)試流差式熱能表等液阻流量差分和計(jì)量流 與進(jìn)、回水流道的溫度差線(xiàn)性關(guān)系實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的裝置。
為達(dá)到上述目的在測(cè)試熱能表的高、低溫通流口各串聯(lián)一獨(dú)立的環(huán)形供暖 回路，其中，進(jìn)水流道由可調(diào)恒溫水箱、變量泵、進(jìn)口調(diào)節(jié)閥、出口調(diào)節(jié)閥和 溫度傳感器探頭通過(guò)管道串通連接于測(cè)試熱能表的高溫通流口 ；回水流道由串、 并聯(lián)混合回路組成，可調(diào)恒溫水箱、變量泵、溫度傳感器探頭、校準(zhǔn)用熱能表、進(jìn)口調(diào)節(jié)閥、壓力表順序串聯(lián)后與測(cè)試熱能表的低溫通流口連通。測(cè)試熱能表的兩個(gè)低溫出流口采取分路后再合并的組配結(jié)構(gòu)，兩個(gè)分流支路并聯(lián)后通過(guò)一閥門(mén)串聯(lián)于回水流道。并聯(lián)段由差分流道與計(jì)量流道兩個(gè)支路組成，其中，計(jì)量流道由壓力表、熱水表串通連接，差分流道通過(guò)低溫出流閥與計(jì)量流道并聯(lián)后再通過(guò)一個(gè)總閥門(mén)接入回水流道。
進(jìn)、回水流道分立設(shè)置，容易調(diào)節(jié)進(jìn)、回水流道的溫度差值，便于獲取熱能表測(cè)試中需要的溫度、壓力、流量等自變量參數(shù)。
本裝置可以進(jìn)行流差式熱能表的兩類(lèi)測(cè)試實(shí)驗(yàn)A等液阻流量差分實(shí)驗(yàn)；B計(jì)量流量與進(jìn)、回水流道的溫度差線(xiàn)性關(guān)系實(shí)驗(yàn)。
等液阻流量差分，是流差式熱能表計(jì)量原理的要求之一，所謂等液阻流量差分，即在許可測(cè)試數(shù)據(jù)限度內(nèi)，無(wú)論進(jìn)、回水流道的溫度差、計(jì)量流道進(jìn)出口流體壓力怎樣變化，流差式熱能表回水流道的計(jì)量流量與差分流量之比始終維持定值。
測(cè)試熱能表等液阻流量差分特性時(shí)，先分別調(diào)節(jié)進(jìn)、回水流道中的可調(diào)恒溫水箱流體的溫度，設(shè)定某一溫差值，并維持恒定。然后，啟動(dòng)進(jìn)、回水流道的變量泵，有序調(diào)節(jié)變量泵的流量及各調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，按預(yù)定設(shè)置的壓力差，讀取熱能表低溫出流口的計(jì)量流量值和回水流道的總流量值，二者之差即是差分出流口的流量值。有序調(diào)節(jié)變量泵的流量及各調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，使熱能表低溫進(jìn)、出流口的壓力差依次在上、下極限值內(nèi)變化，讀出和記錄對(duì)應(yīng)的計(jì)量流量、總流量值，即獲取了測(cè)試熱能表在某一溫差下，計(jì)量流量/差分流量隨熱能表低溫進(jìn)、出流口的壓力差變化的一組數(shù)據(jù)，若計(jì)量流量與差分流量的比值在允許誤差之內(nèi)，則證實(shí)該流差式熱能表實(shí)現(xiàn)了等液阻流量差分。其它不同溫度差測(cè)試數(shù)據(jù)的獲取，方法相同。流差式熱能表由流體溫差傳感器和一塊熱水表組成，流體溫差傳感器的本質(zhì)是以進(jìn)、回水流道的溫度差為源信號(hào)的流量控制器，直接測(cè)定進(jìn)、回水流道的溫度差并實(shí)時(shí)將其轉(zhuǎn)換為流量信號(hào)，實(shí)現(xiàn)僅用一塊流量計(jì)即可完成戶(hù)內(nèi)耗熱量的測(cè)定運(yùn)作。流差式熱能表要求計(jì)量流量的大小應(yīng)與進(jìn)、回水流道的溫度差成線(xiàn)性關(guān)系，這是流差式熱能表計(jì)量原理和計(jì)量精度可行的根據(jù)。
計(jì)量流道是測(cè)試熱能表低溫出流口的并聯(lián)支路之一，該并聯(lián)支路的流量稱(chēng)為計(jì)量流量。本測(cè)試裝置中，當(dāng)前計(jì)量流量值可通過(guò)該支路上安裝的熱水表實(shí)時(shí)顯示；差分流道是測(cè)試熱能表低溫出流口的另一個(gè)并聯(lián)支路，該并聯(lián)支路的流量稱(chēng)為差分流量，等于回水流道的總流量與計(jì)量流量之差。
測(cè)試熱能表計(jì)量流量與進(jìn)、回水流道的溫度差之間線(xiàn)性關(guān)系時(shí)，先調(diào)節(jié)進(jìn)、回水流道的變量泵流量和相關(guān)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，使熱能表低溫流道的進(jìn)、出口壓力差達(dá)到某一預(yù)定值并維持不變。將進(jìn)水流道的可調(diào)恒溫水箱的溫度設(shè)定為某一基值，有序調(diào)節(jié)回水流道可調(diào)恒溫水箱的溫度，在指定進(jìn)、回水流道的某一溫差下，記錄對(duì)應(yīng)這一溫度差條件下計(jì)量流的流量值。依此類(lèi)推，循環(huán)操作即可獲取指定壓力差、不同溫度差條件下的其它計(jì)量流的流量值數(shù)據(jù)。
本測(cè)試裝置進(jìn)、回水流道的供暖熱源、輸送泵及封閉環(huán)形管路各自獨(dú)立設(shè)置，節(jié)省了供暖系統(tǒng)的負(fù)荷部件設(shè)置，省去了溫差調(diào)節(jié)時(shí)的負(fù)載散熱和待時(shí)環(huán)節(jié)，使進(jìn)、回水流道溫度差調(diào)控十分簡(jiǎn)便、迅捷，較大程度的提高了測(cè)試裝置
的工作效率；以較少的器件配置完成流量、溫度差、壓力信號(hào)的檢測(cè)，在完成預(yù)定測(cè)試功能的前提下，使測(cè)試裝置達(dá)到結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)化；校準(zhǔn)用熱能表具有測(cè)試流量、進(jìn)回水流道的溫度及溫度差、系統(tǒng)耗熱量多個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目的功能，實(shí)現(xiàn)一表多用，充分挖掘、利用了該儀表的潛在資源。


圖1是本發(fā)明提出的流差式熱能表測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)圖。實(shí)施方案
結(jié)合圖1詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明提出的流差式熱能表測(cè)試裝置細(xì)節(jié)及工作情況。流差式熱能表測(cè)試裝置由兩路獨(dú)立設(shè)置的環(huán)形通流回路組成其中之一，進(jìn)水流道[5]由循環(huán)提供采暖流體的可調(diào)恒溫水箱[1]通過(guò)管道與驅(qū)動(dòng)供暖
流體的變量泵[2]密閉連通，變量泵[2]的出口經(jīng)管道與調(diào)節(jié)閥[12]的入口密閉連通，調(diào)節(jié)閥門(mén)[12]的出口通過(guò)管道與測(cè)試熱能表[7]高溫進(jìn)流口 [8]密閉連通，測(cè)試熱能表[7]高溫出流口 [6]經(jīng)管路與調(diào)節(jié)閥[4]的入口密閉連通，調(diào)節(jié)閥[4]的出口通過(guò)管道與溫度傳感器探頭[3]的接口密閉連接，管道的另一端與可調(diào)恒溫水箱[1]的回流口連通。整個(gè)進(jìn)水流道[5]組成一密閉的環(huán)形回路，實(shí)現(xiàn)高溫供暖介質(zhì)循環(huán)流通；其中之二，回水流道[18]由循環(huán)提供采暖流體的可調(diào)恒溫水箱[25]通過(guò)管道與驅(qū)動(dòng)供暖流體的變量泵[24]密閉連通，變量泵[24]的出口經(jīng)管道與溫度傳感器探頭[23]的接口密閉連接，管道的另一端與校準(zhǔn)用熱能表[22]的入口密閉連通，校準(zhǔn)用熱能表[22]的出口通過(guò)管道與調(diào)節(jié)閥[21]的入口密閉連通，調(diào)節(jié)閥[21]的出口經(jīng)管道與壓力表[20]的接口密閉連通，管道的另一端與測(cè)試熱能表[7]低溫進(jìn)流口密閉連通。測(cè)試熱能表[7]低溫出流口由計(jì)量流道[14]和差分流道[11]兩個(gè)支路并聯(lián)后再串聯(lián)于回水流道[18]。其中的計(jì)量流道[14]的一端與測(cè)試熱能表[7]低溫流道的一個(gè)出流口 [17]密閉連通，經(jīng)管道與壓力表[16]的接口密閉連通，再經(jīng)管道與熱水表[15]的入口密閉連通，熱水表[15]的出
口通過(guò)管道與差分流道[11]合并后密閉連接于調(diào)節(jié)閥[13]的入口；其中的差分流道[11]以調(diào)節(jié)閥[10]為核心部件，通過(guò)管道一端與測(cè)試熱能表[7]低溫流道的一個(gè)出流口 [9]密閉連通，另一端經(jīng)管道與計(jì)量流道[14]的末端
合并后密閉串聯(lián)于調(diào)節(jié)閥[13]的入口。調(diào)節(jié)閥[13]的出口通過(guò)管道密閉連接于可調(diào)恒溫水箱[25]的回流口，整個(gè)回水流道[18]組成一密閉的環(huán)形回路，實(shí)現(xiàn)低溫供曖介質(zhì)循環(huán)流通。
測(cè)試熱能表等液阻流量差分特性時(shí)，先分別調(diào)節(jié)進(jìn)、回水流道[5]、 [18]中的可調(diào)恒溫水箱[l]、 [25]內(nèi)流體的溫度，設(shè)定某一溫度差值，并維持恒定。然后，啟動(dòng)進(jìn)、回水流道[5]、 [18]的變量泵[2]、 [24]，有序調(diào)節(jié)變量泵[2]、的流量及各調(diào)節(jié)閥[12]、 [4]、 [21]、 [10]、 [13]的開(kāi)度，按預(yù)定設(shè)置的壓力差變量檔次，讀取熱能表[7]低溫出流口 [17]的計(jì)量流量值和回水流道[1S]的總流量值，二者之差即是差分出流口的流量值。有序調(diào)節(jié)變量泵[2]、的流量及各調(diào)節(jié)閥[12]、 [4]、 [21]、 [10]、 [13]的開(kāi)度，使測(cè)試熱能表[7]低溫進(jìn)、出流口 [19]、 [17]、 [9]的壓力差依次在上、下極限值內(nèi)變化，讀出和記錄對(duì)應(yīng)的計(jì)量流量、總流量值，即獲取了測(cè)試熱能表[7]在某一溫差下，計(jì)量流量/差分流量隨測(cè)試熱能表[7]低溫進(jìn)、出流口 [19]、 [17]、的壓力差變化的一組數(shù)據(jù)，若計(jì)量流量與差分流量的比值在允許誤差限之內(nèi)，則證實(shí)該流差式熱能表實(shí)現(xiàn)了等液阻流量差分。其它不同溫度差測(cè)試數(shù)據(jù)的獲取，方法相同。
可調(diào)恒溫水箱[l]、 [25]具有儲(chǔ)蓄熱水和溫度控制功能，蓄水量以滿(mǎn)足循環(huán)管路的需要為度，溫度調(diào)節(jié)范圍在5 95。C，分辨率O. 1°C;變量泵[2]、 [24]的主要功能是驅(qū)動(dòng)管路內(nèi)的流體循環(huán)運(yùn)作，流量可調(diào)，上、下極限流量值以滿(mǎn)足測(cè)試熱能表[7]需要為準(zhǔn)；調(diào)節(jié)闊[12]、 [4]、 [21]、 [10]、 [13]的開(kāi)度可調(diào)，用以調(diào)控流道中流體的流量和壓力值；校準(zhǔn)用熱能表[22]可測(cè)定和顯示系統(tǒng)耗熱量、進(jìn)/回水流道[5] / [18]的溫度及其溫度差、回水流道[18]的流量，提供的數(shù)據(jù)是測(cè)試系統(tǒng)的參考真值；壓力表[20]、 [16]用以顯示測(cè) 試熱能表[7]低溫流道進(jìn)、出口 [19]、 [17]的壓力值，其顯示精度應(yīng)不低于 0.01MPa;熱水表[15]用于測(cè)定和顯示計(jì)量流道[14]中流體當(dāng)前的流量及其 累計(jì)量。
在測(cè)試熱能表計(jì)量流量與進(jìn)、回水流道[5]、 [18]的溫度差之間線(xiàn)性關(guān)系 時(shí)，先調(diào)節(jié)進(jìn)、回水流道[5]、 [18]中變量泵[2]、 [24]的流量和相關(guān)調(diào)節(jié) 閥[12]、 [4]、 [21]、 [10]、 [13]的開(kāi)度，使測(cè)試熱能表[7]低溫流道的進(jìn)、 出口 [19]、 [17]的壓力差達(dá)到某一預(yù)選值并維持不變。將進(jìn)水流道[5]的可 調(diào)恒溫水箱[1]的溫度設(shè)定為某一基值，有序調(diào)節(jié)回水流道[18]的可調(diào)恒溫 水箱[25]的溫度，在進(jìn)、回水流道[5]、 [18]的某一指定溫差下，記錄對(duì)應(yīng) 這一溫度差條件下計(jì)量流道[14]的流量值。調(diào)節(jié)溫度差變量，依此類(lèi)推，循 環(huán)操作即可獲取指定壓力差、不同溫度差條件下其它計(jì)量流量值數(shù)據(jù)。
給出流差式熱能表測(cè)試裝置一個(gè)典型硬件實(shí)施例子可調(diào)恒溫水箱[l]、 [25]采用HR-30L;變量泵[2]、 [24]采用XRS15;校準(zhǔn)用熱能表[22]采用 LCR-20B;壓力表[20]、 [16]采用RH1. 6Mpa;熱水表[15]采用LCR-20;調(diào) 節(jié)閥[12]、 [4]、 [21]、 [10]、 [13]采用DN20閘閥。
溫度設(shè)置范圍5 95°C，分辨率O. rC，最大溫差90°C;系統(tǒng)壓力《1.6Mpa;
權(quán)利要求
1.流差式熱能表測(cè)試裝置，其特征在于由兩個(gè)獨(dú)立設(shè)置的供暖介質(zhì)循環(huán)回路組成，作為第一回路的進(jìn)水流道[5]由可調(diào)恒溫水箱[1]、變量水泵[2]、進(jìn)口調(diào)節(jié)閥[12]和出口調(diào)節(jié)閥[4]通過(guò)管道密閉串聯(lián)接通，進(jìn)口調(diào)節(jié)閥[12]的出口經(jīng)管道與測(cè)試熱能表[7]的高溫進(jìn)流口[8]密閉連通，出口調(diào)節(jié)閥[4]的入口經(jīng)管道與測(cè)試熱能表[7]的高溫出流口[6]密閉連通；作為第二回路的回水流道[18]由可調(diào)恒溫水箱[25]、變量泵[24]、校準(zhǔn)用熱能表[22]、進(jìn)口調(diào)節(jié)閥[21]、進(jìn)口壓力表[20]、計(jì)量流道[14]與差分流道[11]組合的局部并聯(lián)通路、出口調(diào)節(jié)閥[13]通過(guò)管道密閉串聯(lián)接通，壓力表[20]的出流口經(jīng)管道與測(cè)試熱能表[7]的低溫進(jìn)流口[19]密閉連通，計(jì)量流道[14]支路中壓力表[16]的進(jìn)流口經(jīng)管道與測(cè)試熱能表[7]的低溫出流口[17]密閉連通，差分流道[11]支路中調(diào)節(jié)閥[10]的進(jìn)流口經(jīng)管道與測(cè)試熱能表[7]的低溫出流口[9]密閉連通，調(diào)節(jié)閥[10]的出流口、熱水表[15]的出流口經(jīng)管道與調(diào)節(jié)閥[13]的進(jìn)流口密閉連通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的流差式熱能表測(cè)試裝置，其特征在于局部并聯(lián) 管路由計(jì)量流道[14]與差分流道[11]組成，計(jì)量流道[14]由熱 水表[15]、壓力表[16]用管道串聯(lián)連通；差分流道[11]由調(diào)節(jié)閥 門(mén)[10]用管道串聯(lián)連通。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的流差式熱能表測(cè)試裝置，其特征在于校準(zhǔn)用熱 能表[22]的兩個(gè)溫度傳感器探頭[3]和[23]分別密閉跨接于進(jìn)水 流道[5]和回水流道[18]中。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于測(cè)試流差式熱能表特性的專(zhuān)用裝置，用該裝置可以獲取流差式熱能表的等液阻流量差分、計(jì)量流與供暖流體溫度差線(xiàn)性關(guān)系兩類(lèi)測(cè)試數(shù)據(jù)。在待測(cè)熱能表的高、低溫通流口各串聯(lián)一獨(dú)立設(shè)置的環(huán)形通流回路，每個(gè)回路主要由可調(diào)恒溫水箱、變量泵、調(diào)節(jié)閥、壓力表、熱水表和熱能表等通過(guò)管道分別串聯(lián)于測(cè)試熱能表的高、低溫通流口。雙流道分立設(shè)置，容易調(diào)節(jié)進(jìn)、回水流道的溫度差，便于獲取熱能表測(cè)試中需要的溫度、壓力、流量等變量數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G01K17/06GK101629856SQ20091016863
公開(kāi)日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2009年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月25日
發(fā)明者侯逸公, 侯長(zhǎng)來(lái) 申請(qǐng)人:遼寧科技學(xué)院;侯逸公